探索铝的表面处理方法：抛光、喷砂、电镀、车纹、擦纹与批花

铝材常见的表面处理方法：

1、抛光：用于去除毛刺，使表面变得光亮。

2、喷砂：喷砂的目的是为了克服和掩盖铝合金在加工过程中产生的一些缺陷，以及满足客户对产品外观的一些特殊要求。有玻璃砂、钨砂等，呈现出不同的感觉。毛玻璃的粗糙质感和细砂模也能显示出产品的高档次。

3.电镀：比较常见，也有抛光后再电镀的加工工艺，详见上期

4、车床花纹：是模具成型后的加工方式，通过车床加工出花纹，成品呈现出非常规则的纹理特征。

5、刮擦：也叫拉丝，与车纹相似，都是在表面形成光滑连续的线条，不同之处在于车纹呈现为环状线条，而刮擦呈现为直线。

6、批花：我们经常会看到一些金属铭牌上，刻有斜丝或直丝条纹，印上产品或公司的标识，这就是批花工艺。

7、边饰处理：类似抛光、电镀效果，但加工方式和效果不同，加工方式为机械加工，呈现极亮的光效。

8.氧化(着色)：氧化的用途分为两方面：一是增强物理性能；二是达到着色的目的。

9.钻石切割

拉丝

拉丝根据装饰需要可制成直线、乱线、螺旋线、波浪线、螺旋线等。

直纹拉丝是指利用机械摩擦在铝板表面产生直线纹路，具有刷去铝板表面划痕和装饰铝板表面的双重作用。直纹拉丝有连续丝纹和间断丝纹两种。连续丝纹用于在铝板表面产生直线纹路。用百洁布或不锈钢刷在铝板表面进行连续横向直线擦磨（如用可靠的装置手工打磨或用夹在刨床上的钢丝刷在铝板上打磨）可得到丝纹。丝径大小可调整，可得到不同的粗细纹路。间断纹路一般在刷磨机或擦磨机上产生。产生原理：采用两组同向旋转的差速轮，上组为快速旋转的磨辊，下组为慢速旋转的胶辊。铝或铝合金板经过两组辊子，被刷出细密的间断直线纹路。

乱拉丝是在高速铜丝刷的作用下，对铝板进行来回、左右磨擦，得到的一种不规则的、不明显的哑光丝纹，此种加工对铝或铝合金板表面的要求较高。

波纹通常在刷磨机或擦磨机上产生，利用上组磨辊的轴向运动，刷磨铝或铝合金板表面，获得波浪形纹理。

旋磨纹又称旋转纹，是用装在钻床上的圆柱形毡或磨石尼龙轮，用掺有抛光膏的煤油，旋转抛光铝或铝合金板表面而得到的丝纹，多用于圆形板、小型装饰表盘的装饰精加工。

搓丝器是一个轴上装有圆形毛毡的小电动机，与桌边呈约60度角固定在桌面上，另制有一块固定压茶用铝板的滑板，上面贴有直边的聚酯薄膜，限制搓丝宽度，利用毛毡的转动和搓丝板的直线运动，在铝板表面搓出宽度均匀的搓丝纹。

喷砂

喷砂

喷砂是处理金属表面的一种非常常见的工艺。

目的是为了克服和掩盖铝合金在机械加工过程中产生的一些缺陷以及满足客户对产品外观的一些特殊要求。

其原理是利用磨料粒子加速冲击金属表面，从而达到去除金属缺陷、毛刺、氧化层或表面预处理等目的，可改变金属表面的光洁度和应力状态。常用的磨料有玻璃砂、刚玉、钢球、碳化硅等。

喷砂的好处

喷砂工艺可分为气压喷枪和叶轮喷丸两种。喷砂工艺的优点是可以去除压铸、冲压、火焰切割和锻造后的毛刺和尖峰，适用于较薄的工件和有孔隙的工件，毛刺去除效果更佳。它可以清理砂型铸造过程中残留的砂粒，清理铸铁或钢的锈迹，去除热处理、烧结、热锻、轧制等热工艺后的氧化皮。此外，在涂层应用表面上，它可以去除现有的涂层或保护层，掩盖铸件上的裂纹或冷线等缺陷，并提供光泽的表面。此外，在表面应力上，它可以提供一致的粗糙表面。油和喷涂效果，当弹簧、连杆等高应力金属零件在局部受到连续敲击时，它们会变形并表现出强化现象。这种强化效果需要使用圆形磨料如不锈钢丸，在高能量喷丸机或专用大功率喷砂机中使用。要确定机器的表面强化效果，可以对阿尔门试验工件进行喷丸或喷砂处理，然后测量变形量，看是否符合要求。

气压喷枪的原理

喷枪气压输入方式主要分为直压缸(Direct Pressure Vessel)与间接喷射(Pressure Injection)，直压缸将磨料放入压力罐内，施加6-7bar大气压，直接将磨料喷射出去，其优点是压力高，缺点是往压力罐内添加磨料时需停止作业。但若需长时间连续喷砂而不间断，则可采用双压缸设计，这样无需停止作业即可添加磨料，利用高速气流将磨料吸入，其优点是添加磨料不会干扰正常生产，设备简单，投资少，所以最为常见。

各类喷砂机中，最简单的是密封喷砂室型，操作者可透过橡胶手套握住工件，踩下喷枪开关，透过窗口观察喷砂过程。此种喷枪常与叶轮式喷砂机搭配使用，喷枪通常距离工件150-200mm，处理直径范围约30mm。其次，喷砂亦可分为干式与湿式，例如真空抽吸式(Pressure Vacuum)属于直接压力式与干式，直接将磨料吸回，主要用于现场维修工作；湿压式为间接喷射式，使用混合有细磨料的液体(水或油性液体)进行喷砂步骤，可提供更细腻的表面质感。但湿式喷砂有许多缺点，例如不适合用于黑色金属工件，因为较容易造成腐蚀，钢丸不能用作磨料。加工时间较长。因此，如果工艺参数控制得好，干喷砂也能达到湿喷砂的大部分效果，除了一些特殊的工艺或效果。

喷砂效果不良的原因及对策。

抛丸清理的原理

抛丸依靠叶轮的高速旋转，叶轮中心的磨料经调节器和叶轮预加速后，送入叶片区，高速抛出，速度可超过100m/s。由于抛丸覆盖面积大，不需要使用气压，其能源效率比喷枪高得多。叶轮是抛丸机的心脏，由电动机直接或间接驱动，每个叶轮厂家都有独特的设计，主要分为单盘叶轮和双盘叶轮。

每个叶轮可装4至8片叶片。单盘叶轮重量较轻，采用弯曲叶片设计；双盘叶轮重量较重，但更易于装卸叶片并精确控制磨料喷出。叶片形状可为直叶片或弯叶片设计，直叶片设计简单，可独立装卸，虽然这种叶片设计可清理的范围较小（见下文）且抛射速度较低，但由于成本低廉，更为常见。弯曲叶片较难处理且成本较高，但清理范围较大且喷出速度较高。

另外，抛丸室内叶轮的摆放位置也很重要，如覆盖范围、与工件的距离、工件运动范围、磨料的二次反弹或与其他叶轮的相互覆盖、维修更换的方便性等。经验表明，倾斜式叶轮对工件的覆盖效果更好，而几台小功率叶轮配合一台大功率叶轮作业时，更灵活，效果更好。抛丸过程非常容易产生磨损，包括叶轮和内衬钢板都是比较容易磨损的，所以它们的寿命对生产过程非常重要，高铬铸钢叶轮若采用48HRC硬度钢砂，寿命约为800小时，钢丸为1500小时，淬硬叶轮寿命可达4000小时。

铝氧化（着色）

铝及铝合金加工方便，且比其他金属材料轻，因此使用越来越广泛。但铝及铝合金化学性质十分活泼，必须经过一定的防护处理，如电镀、喷涂有机防护、氧化处理等。氧化处理是最容易实施的，也是最常用的防护处理措施。

铝及铝合金的氧化分为化学氧化和电化学氧化（俗称阳极氧化）。铝及铝合金的电化学氧化也称阳极氧化处理，是使铝制品具有耐腐蚀性能和装饰性表面的一种方法，在工业上应用十分广泛。这一过程好比电镀的逆过程，工件是电解电路的阳极，不是在工件表面增加一层物质（金属），而是在工件内部发生反应，增加铝表面薄而有力保护的氧化铝层的厚度。

化学氧化膜比较薄，软，不耐磨，耐腐蚀性能比阳极氧化膜低，但吸附能力较好，主要用作喷漆、喷塑的基层。铝阳极氧化膜的综合性能比化学氧化膜好，应用范围更广。主要特点：

（1）耐腐蚀性能。膜厚、封孔质量直接影响性能。

（2）硬度、耐磨性。基体硬度为HV100，普通阳极氧化膜可达HV300，硬质膜可达HV500。硬度、耐磨性一致。

（3）装饰性。能保持金属的光泽和质感，并可染成丰富多彩的颜色。

（4）有机涂层与电镀层的附着力。可有效提高表层的附着力和耐腐蚀性能。

（5）电绝缘性。铝是良好的导体，氧化膜是高电阻的绝缘膜，绝缘击穿电压可达30~200V/um，室温下体积电阻率为：109Ω/cm3，而在250℃时可达1013Ω/cm3

（6）透明度。铝的纯度越高，氧化膜的透明度越高。

（7）功能化。利用氧化膜的多孔性，可以在微孔中沉积功能粒子，得到功能材料。

铝阳极氧化——可产生丰富多样的颜色

将铝制物品放入合适的电解液中，将金属物品置于阳极，通入电流，使铝表面形成一层保护性氧化膜，其化学变化大致如下：

2Al + 3 [ O ] → Al2O3 + 能量

铝氧化工艺：

碱洗—水洗—铬酐漂白—水洗—活化—水洗—铝氧化—水洗—染色—水洗—封孔—水洗—烘干

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